Nghiên cứu đệm sinh học trong phân hủy hóa chất bảo vệ thực vật (Chlorpyrifos) : Luận văn ThS. Khoa học môi trường: 84403
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.4 MB, 116 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Vũ Thị Thu
NGHIÊN CỨU ĐỆM SINH HỌC TRONG PHÂN HỦY
HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT (CHLORPYRIFOS)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Formatted: Justified
Hà Nội – 2018
i
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Vũ Thị Thu
NGHIÊN CỨU ĐỆM SINH HỌC TRONG PHÂN HỦY
HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT (CHLORPYRIFOS)
Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 604403018440301.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGÔ THỊ TƢỜNG CHÂU
Formatted: Justified
Hà Nội – 201818
ii
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
LỜI CẢM ƠN
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
Formatted
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành PGS. TS Ngô Thị
Tƣờng Châu đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hƣớng dẫn, truyền cho
em lòng nhiệt tình, ham học hỏi, chỉ dẫn cho em một đề tài thú vị và có khả
năng ứng dụng trong thực tế, tạo động lực để em hoàn thành luận văn.
Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn Tài
nguyên và Môi trƣờng đất luôn nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi
trong suốt quá trình học tập và giúp em hoàn thiện tốt luận văn.
Luận văn này không thể hoàn thiện nếu thiếu sự hỗ trợ, đồng hành của
các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu khoa học đƣợc PGS. TS Ngô Thị
Tƣờng Châu hƣớng dẫn.
Em xin gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn trong tập thể lớp
CHMTK23, đặc biệt là những ngƣời bạn trong nhóm thuộc Bộ môn Thổ
nhƣỡng Môi trƣờng đã giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong quá trình em
Comment [CNTT1]: ?????
học tập và thực hiện đề tài này.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động
viên, ủng hộ, dành tình yêu thƣơng, tin tƣởng vô điều kiện vào những quyết
định của em.
Em chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 09 năm 2018
Học viên
Vũ Thị Thu
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
i
LỜI CAM ĐOAN
Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:
1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"
Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện trong chƣơng trình đào
Formatted: Font color: Auto
tạo của trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội. Các
số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn.
Hà Nội, ngày 17 tháng 9 năm 2018
Ngƣời thực hiện luận văn
Vũ Thị Thu
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
ii
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Formatted: Font: Times New Roman, Bold
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
Biobed
Hệ thống đệm sinh học
Biomix
Hỗn hợp sinh học
BVTV
Bảo vệ thực vật
HCBVTV
Hóa chất bảo vệ thực vật
HCHC
Hợp chất hữu cơ
IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry (Liên minh
Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng)
LD50
Lethal Dose (Liều gây chết 50% số động vật dùng thử nghiệm)
QuEChERS
Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (Phƣơng pháp
phân tích: nhanh chóng, dễ dàng, rẻ, hiệu quả, ổn định và an
toàn)
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
iii
Formatted
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
1.2. Tổng quan về HCBVTV.................................................................................229
...
Field Code Changed
...
1.2.1. Định nghĩa ...........................................................................................229
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Formatted
...
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... ii
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ iii
MỤC LỤC ............................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ viii
MỞ ĐẦU
.............................................................................................................121
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................153
1.1. Tổng quan về biobed ......................................................................................153
1.1.1. Khái niệm .............................................................................................153
1.1.2. Cấu trúc của biobed ............................................................................164
1.1.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của biobed ............................196
1.2.2. Phân loại HCBVTV theo gốc hoá học ...............................................2310
1.2.3. Tình hình sử dụng HCBVTV ..............................................................2613
1.2.4. Ô nhiễm môi trường do sử dụng HCBVTV .......................................3116
1.2.5. Hiện trạng tồn dư HCBVTV ..............................................................3519
1.2.6. Sự phân hủy HCBVTV của vi sinh vật ...............................................3821
1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu và ứng dụng hệ thống biobed ...................3923
1.3.1. Trên thế giới .....................................................................................3923
1.3.2. Tình hình ứng dụng biobed ở Việt Nam ............................................4528
1.3.3. Hướng sử dụng bã thải trồng nấm thay thế than bùn trong biomix ..4629
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................5132
2.1.
Đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................5132
2.2.
Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................5132
2.2.1. Phương pháp chuẩn bị các loại biomix .............................................5132
iv
2.2.1.1. Chuẩn bị nguyên liệu: .....................................................................5132
2.2.1.2. Bố trí thí nghiệm ..............................................................................5132
2.2.2. Phương pháp xác định đặc tính lý - hoá của biomix .........................5233
2.2.3. Phương pháp xác định hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix
5435
2.2.4. Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật của biomix ...................5637
2.2.5. Phương pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của biomix ......................6038
2.2.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chlorpyrifos, pH và nhiệt độ đến
hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biomix .................................................6139
2.2.7. Phương pháp chiết xuất và định lượng Chlorpyrifos ........................6140
2.2.8. Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xử lý
Chlorpyrifos ..................................................................................................6442
2.2.9. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................6442
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................6543
3.1.
Chuẩn bị và khảo sát một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix ........6543
3.1.1. Độ ẩm cực đại ...................................................................................6844
3.1.2. pH ......................................................................................................6945
3.1.3. Hàm lượng C hữu cơ, N tổng số ........................................................7045
3.2.
Đặc tính sinh học của các biomix ...............................................................7046
3.2.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí ...............................................................7146
3.2.2. Tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose: ...................................7247
3.2.3. Hô hấp vi sinh vật ..............................................................................7448
3.3.
Ảnh hƣởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzym phân hủy lignin của
các biomix ...........................................................................................................7650
3.4.
Ảnh hƣởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả phân hủy
Chlorpyrifos của biomix .......................................................................................7851
3.4.1. Đánh giá hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của các biomix ...............7851
3.4.2. Ảnh hưởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả
phân hủy Chlorpyrifos của biomix ................................................................8153
v
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Field Code Changed
...
Formatted
...
Formatted
...
3.5. Sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của mô hình
biobed trong phòng thí nghiệm .............................................................................8655
3.5.1. Sự rò rỉ nước từ biomix trong hệ biobed .............................................8756
3.5.2. Sự biến động về nhiệt độ của biomix trong biobed .............................8856
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Font: Not Bold, Portuguese
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Font: Not Bold, Portuguese
(Brazil)
Formatted: Font: Not Bold
Field Code Changed
3.5.3. Sự biến động về pH của biomix trong biobed .....................................8857
Formatted: Font: Not Bold, Portuguese
3.5.4. Sự biến động về độ ẩm của biomix trong biobed ................................8857
Formatted: Font: Not Bold
3.5.5. Hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biobed trong quá trình hoạt động
trong biobed ..................................................................................................8957
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................9359
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Field Code Changed
PHỤ LỤC
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Heading 1, Left, Space After: 0
pt, Line spacing: 1,5 lines
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các quốc gia sử dụng nhiều HCBVTV nhất trên thế giới năm 2015. ..2713
Bảng 1.2. Thời gian tồn lƣu của HCBVTV trong đất ...........................................3418
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Bảng 1.3. Tính chất của một số loại bã thải sau trồng nấm ..................................4630
Field Code Changed
Bảng 3.1. Một số đặc tính lý hoá ban đầu của các biomix....................................6744
Field Code Changed
Field Code Changed
Bảng 3.2. Mật độ các nhóm vi sinh vật hiếu khí tổng số trong các biomix sau 15
ngày ủ (105 CFU/g) ...............................................................................................7147
Bảng 3.3. Tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose trong biomix sau 15 ngày ủ
(104 CFU/g) ...........................................................................................................7247
Bảng 3.4. Hô hấp VSV trong biomix sau 15 ngày ủ (mgCO2/100 g biomix) ......7449
Bảng 3.5. Hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix tại các thời gian ủ ban đầu
khác nhau (đơn vị/kg) ...........................................................................................7650
Bảng 3.6. Hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos 10 ppm của biomix sau 30 ngày ủ ...8052
Bảng 3. 7. Hiệu quả (%) phân hủy Chlorpyrifos của biomix trong các điều kiện
nghiên cứu ........... ............................................................................................... 8153
Bảng 3.8. Sự biến động các thông số lý hoá trong quá trình hoạt động của mô hình
biobed trong phòng thí nghiệm .............................................................................8655
Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:
1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Biobed không lót có một lớp sét đƣợc thêm vào (a) hoặc tự nhiên (b) ..153
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Hình 1.2. Biobed có lót cho phép thu gom nƣớc thoát ra vào giếng ......................164
Field Code Changed
Hình 1.3. Top 10 quốc gia sử dụng HCBVTV nhiều nhất trên thế giới ...............2814
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Hình 1.4. Tình hình ô nhiễm HCBVTV từ nông nghiệp trên thế giới [21] ..........3217
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Hình 1.5. Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp .............3317
Hình 1.6. Hình ảnh các bể thu gom, chứa vỏ, bao bì thuốc BVTV trên đồng ruộng ....3721
Hình 1.7. Số lƣợng biobed đƣợc sử dụng tại các quốc gia EU đến năm 2016 .....4023
Hình 1.8. Tình hình ứng dụng biobed trên thế giới không kể các nƣớc châu Âu đến
năm 2016 ...............................................................................................................4024
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Hình 2.1. Thí nghiệm xác định hô hấp vi sinh vật ................................................6139
Hình 2.2. Sơ đồ phƣơng pháp QuEChERS EN 15662 ..........................................6341
Hình 3.1. Các biomix HRĐ, SRĐ và TRĐ (từ trái sang phải) đã đƣợc chuẩn bị .6643
Field Code Changed
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix .........6844
Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose trong biomix
sau 15 ngày ủ (104 CFU/g) ....................................................................................7348
Hình 3.4. Hô hấp của vi sinh vật trong các biomix sau 15 ngày ủ ban đầu ..........7549
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzyme phân hủy lignin
của các biomix.......................................................................................................7951
Hình 3.6. Biểu đồ đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện pH và nhiệt độ tới hiệu quả
phân hủy Chlorpyrifos tại nồng độ 50 ppm ..........................................................8353
Hình 3.7. Biểu đồ đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện pH và nhiệt độ tới hiệu quả
phân hủy Chlorpyrifos tại nồng độ 150 ppm phân hủy HCBVTV .......................8454
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
viii
Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện biến động của các yếu tố trong biobed theo thời gian
...............................................................................................................................8755
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
ix
LỜI CẢM ƠN
Formatted: Left, Line spacing: single
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành PGS. TS Ngô Thị
Tƣờng Châu đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hƣớng dẫn, truyền cho
em lòng nhiệt tình, ham học hỏi, chỉ dẫn cho em một đề tài thú vị và có khả
năng ứng dụng trong thực tế, tạo động lực để em hoàn thành luận văn.
Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn Tài
nguyên và Môi trƣờng đất luôn nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi
trong suốt quá trình học tập và giúp em hoàn thiện tốt luận văn.
Luận văn này không thể hoàn thiện nếu thiếu sự hỗ trợ, đồng hành của
các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu khoa học đƣợc PGS. TS Ngô Thị
Tƣờng Châu hƣớng dẫn.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn trong tập thể lớp
CHMTK23, đặc biệt là những ngƣời bạn trong nhóm thuộc Bộ môn Thổ
nhƣỡng Môi trƣờng đã giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong quá trình em
Comment [CNTT2]: ?????
học tập và thực hiện đề tài này.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động
viên, ủng hộ, dành tình yêu thƣơng, tin tƣởng vô điều kiện vào những quyết
định của em.
Em chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 08 năm 2018
Học viên
Vũ Thị Thu
LỜI CAM ĐOAN
1
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện trong chƣơng trình đào
Formatted: Font color: Auto
tạo của trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội. Các
số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn.
Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2018
Ngƣời thực hiện luận văn
Vũ Thị Thu
Formatted: Font color: Auto
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
2
Formatted: Normal, Left, Tab stops: Not at
6,1"
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Biobed
Hệ thống đệm sinh học
Biomix
Hỗn hợp sinh học
BVTV
Bảo vệ thực vật
HCBVTV
Hóa chất bảo vệ thực vật
HCHC
Hợp chất hữu cơ
IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry (Liên minh
Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng)
LD50
Lethal Dose (Liều gây chết 50% số động vật dùng thử nghiệm)
QuEChERS
Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (Phƣơng pháp
phân tích: nhanh chóng, dễ dàng, rẻ, hiệu quả, ổn định và an
toàn)
Formatted: Heading 1, Left, Indent: First line:
0", Line spacing: 1,5 lines
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
3
MỤC LỤC
Formatted: Heading 1, Left, Indent: First line:
0", Line spacing: 1,5 lines
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13
1.1.
Tổng quan về biobed
Formatted: Font: Bold
Formatted: Font: Times New Roman, Bold
13
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
1.1.1. Khái niệm 13
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
14
1.1.2. Cấu trúc của biobed
1.1.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của biobed
1.2.
Tổng quan về HCBVTV
16
19
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
1.2.1. Đị nh nghĩ a 19
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
1.2.2. Phân loại HCBVTV theo gốc hoá học
20
1.2.3. Tình hình sửdụng HCBVTV 23
1.2.4. Ô nhiễm môi trường do sửdụng HCBVTV 27
1.2.5. Hiện trạng tồn dưHCBVTV 31
1.2.6. Sựphân hủy HCBVTV của vi sinh vật
1.3.
34
Tổng quan tình hình nghiên cứu và ứng dụng hệ thống biobed
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
35
1.3.1. Trên thế giới
35
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
1.3.2. Tình hình ứng dụng biobed ởViệt Nam 41
1.3.3. Hướng sửdụng bã thải trồng nấm thay thế than bùn trong biomix
42
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.
2.2.
46
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
Đ1.ERLINK \l "_Toc52 46
Phƣơng pháp nghiên c46
46
2.2.1. Phƣơng pháp chuẩn bị các loại biomix
2.2.1.1.
Chuẩn bị nguyên liệu: 46
2.2.1.2.
Bố trí thí nghiệm
46
46
2.2.2. Phƣơng pháp xác đị nh đặc tính lý - hoá của biomix
4
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
47
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
2.2.3. Phƣơng pháp xác đị nh hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix
48
2.2.4. Phƣơng pháp xác đị nh số lƣợng vi sinh vật của biomix
50
2.2.5. Phƣơng pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của biomix
53
2.2.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ Chlorpyrifos, pH và nhiệt độ đến
54
hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của các biomix
2.2.7. Phƣơng pháp chiết xuất và đị nh lƣợng Chlorpyrifos
54
2.2.8. Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xử lý
Chlorpyrifos 57
57
2.2.9. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1.
59
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
ChuERLINK \l "_Toc524640716" VÀ THẢO LUẬNhiệu quả xử lý
Chlorpyrif 59
3.1.1. Độ ẩm cực đại
3.1.2. pH
60
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
61
3.1.3. Hàm lượng C hữu cơ, N tổng số
3.2.
61
Đ2.ERLINK \l "_Toc524640720" VÀ
62
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
3.2.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí 62
Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0",
Line spacing: 1,5 lines
63
3.2.2. Tổng số vi sinh vật phân huỷ ligno-cellulose:
64
3.2.3. Hô hấp vi sinh vật
3.3. Ảnh hƣởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzym phân hủy lignin
của các biomix
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
66
3.4. Ảnh hƣởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả phân
huỷ Chlorpyrifos của các biomix
68
3.5. Sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của mô
hình biobed trong phòng thí nghiệm 70
3.5.1. Sựrò rỉ nước từbiomix trong hệ biobed
71
Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0",
Line spacing: 1,5 lines
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
5
3.5.2. Sựbiến động về nhiệt độ của biomix trong biobed
3.5.3. Sựbiến động về pH của biomix trong biobed
3.5.4. Sựbiến động về độ ẩm của biomix trong hệ đệm:
72
72
73
3.5.5. Hiệu quả phân huỷ Chlorpyrifos của biobed trong quá trình hoạt
động trong hệ đệm
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1
6
PHỤLỤC
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN
1.1.
13
T1.ng 1 - TỔNG QUAN33 \h 13
1.1.1. Khái ni -
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
13
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
1.1.2. C1.2.ni - TỔNG QUAN33 \h 15
1.1.3. .1.3.ni - TỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động tron
1.2.
18
T2.3.ni - TỔNG QUAN 20
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
1.2.1. Đ2.1.ni -
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
20
1.2.2. Phân lo - TỔNG Q
22
1.2.3. Tình hình sỔNG QUAN33 \h 29
1.2.4. Ô nhihình sỔNG QUAN33 \h 33" quá tr 33
1.2.5. Hi.5.hình sỔNG QUAN33 \h 37
1.2.6. S2.6.hình sỔNG QUAN33 \h 3
1.3.
39
T3.6.hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động trong hệ
đệmrifos của mô hình bi
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
41
1.3.1. Trên thnh sỔNG 41
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
1.3.2. Tình hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá tr 47
1.3.3. Hƣ.3.hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động trong hệ
đệmrifos của
48
Chƣơng 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.
Đối tượng nghiên cứu
6
52
52
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
2.2.
Phương pháp nghiên cứu
52
2.2.1. Phƣơng pháp chuiên cứu PHƢƠNG PHÁP NGH
52
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
Chu1.1.pháp chuiên cứ 52
2.2.1.1.
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 1,07"
B2.1.2.pháp chuiê 53
2.2.1.2.
2.2.1.3.
L2.1.3.
53
2.2.2. Phƣơng pháp xác đn cứu PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUđộng
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
53
2.2.3. Phƣơng pháp xác đn cứu PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUđộng
trong hệ đệmri
55
2.2.4. Phương pháp xác đị nh số lượng vi sinh vật của biomix 57
2.2.5. Phương pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của Biomix 60
2.2.6. Đánh giá hiệu quả phân hủy HCBVTV của Biomix dựa trên các yếu
tố nồng độ hóa chất, pH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCBVTV
2.2.7. Phương pháp chiết xuất và đị nh lượng HCBVTV
61
61
2.2.8. Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xửlý
Chlopyrifos 64
2.2.9. Phương pháp xửlý số liệu.
64
Chƣơng 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1.
66
Khảo sát đặc tính lý hóa của các thành phần và hỗn hợp nguyên
liệu cho đệm sinh học
66
3.1.1. Đ1.1.sát đặc
67
3.1.2. pH
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
67
3.1.3. Hàm lƣát đặc tính lý hóa của 68
3.2.
Đặc tính sinh học của Biomix 69
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines
3.2.1. Hoạt tính enzym phân hủy lignin: 69
3.2.2. Tổng số VSV hiếu khí 71
3.2.3. Tổng số VSV phân huỷ ligno-cellulose:
7
72
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
3.2.4. Hô hấp VSV
73
3.2.5. Khả năng phân huỷ HCBVTV của hỗn hợp sinh học 74
3.3.
Đánh giá hiệu quả xửlý chlorpyrifos của mô hình đệm sinh học
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
79
3.3.1. Xây dựng mô hình đệm sinh học
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
79
3.3.2. Theo dõi sựbiến động về lượng nước trong biobed
3.3.3. Sựbiến động của giá trị pH trong hệ đệm:
81
82
3.3.4. Sựbiến động của độ ẩm trong hệ đệm:
82
3.3.5. Sựbiến động của nhiệt độ trong hệ đệm
83
3.3.6. Sựbiến động của nồng độ Chlopyrifos trong hệ đệm
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
83
85
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"
Formatted: Font: Bold
Formatted: Heading 1, Left, Space After: 0
pt, Line spacing: 1,5 lines
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
8
DANH MỤC BẢNG
BTOC \h \z \c "Bảng 1." ộ trong hệ đệmhệ
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 6,1"
18
B18C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedinh học họcu
cho đệ
19
Field Code Changed
B19C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:db 19
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
B19C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedinh học họcu
cho
21
B21C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:
27
40
BTOC \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
60
B60C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho
đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCBVTVốc gia Hà Nội.
Các s 61
B61C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu c
62
B62C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho
đệm sinh họcpH, nh
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar
B27C \h \z \ch chng 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedin
đệm sin
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, English (United
States), Check spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
63
B63C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu
64
B64C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tau trồng nấmLD50 mg/kg
cho đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCB
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
67
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, English (United
States), Check spelling and grammar
Formatted: Font: Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Font: .VnTime, 14 pt, Bold, Check
spelling and grammar
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar
Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:
1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
9
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. C\c "Hình 1." m ộc theo Tổ chức
4
Hình 1.2. Đ\m sinh h1." m ộc theo Tổ chức Y tau trồng nấmLD50 mg/kg
cho đệm sinh họ 5
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, Check spelling and
grammar, Not Highlight
Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5
lines, Tab stops: Not at 6,1"
Hình 1.3. Đ\m sinh h1." một số loại bã thải sau trồng n100 g biomix)ch 5
Hình 1.4. Top 10 quh1." một số loại bã thải sau trồng n100 g biom
21
25
Hình 1.5. Tình hình ô nhiông lót có mã thải sau trồng
Hình 1.6. Chu trình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g biomi
26
Hình 1.7. Shu trình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g
biomix)cho 33
Hình 1.8. Tình hình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g
biomix)cho đệm sinh họcpH, 33
Hình 2.1. Thí nghih 2." tán HCBVTV tron
Formatted: Default Paragraph Font, Font:
(Default) .VnTime, Bold, English (United
States), Check spelling and grammar
52
Hình 2.2. Sơ đnghih 2." tán HCBVTV trong h g
54
Hình 3.1. Chu "Hình 3." tán HCBVTV 57
Hình 3.2. Đhu "Hình 3." tán HCBVTV trong 60
Hình 3.3. Hou "Hình 3." e phân hTV trong h git đưồng n10
61
Hình 3.4. Sou "Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0 g
biomix)ch 62
Hình 3.5. Biu "Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0 g
biomix)cho đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời
64
Hình 3.6. Hô h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0
65
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
10
Hình 3.7. Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg
biomix)chuột)m sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HC
68
Hình 3.8. Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg
biomix)chuột)m sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCB
68
Hình 3.9. Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg
biomix)chuột)m sinh họcpH, nhi
69
Hình 3.10. Bih"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg
biomix)chuột)m sinh h 70
Hình 3.11. Bih"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg
biomix)chuột)m sinh
72
Formatted: No underline, Font color: Auto,
English (United States)
Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:
1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
11
MỞ ĐẦU
Việc sSử dụng hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) là một trong những chìa
khóa nhằm đạt đƣợc thành công trong sản xuất nông nghiệp ở nƣớc ta. Theo thống
Formatted: Font: Bold, English (United
Formatted: English (United States)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
kê của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, lƣợng HCBVTV đƣợc sử dụng ở Việt Nam từ
năm 1986- 1990 khoảng 13- 15.000 tấn (Hoàng Lê, 2003)[32], và thống kê của
Viện Bảo vệ Thực vật Việt Nam, năm 1990 lƣợng HCBVTV tăng từ 10.300 tấn lên
33.000 tấn, đến năm 2003 tăng lên 45.000 tấn và năm 2005 là 50.000 tấn [37].
(Phƣơng Liễu, 2006). Ngoài ra, theo số liệu của Cục BVTV năm 2017, lƣợng
Comment [CNTT3]: thay bằng dạng [số TLTK].
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
HCBVTV đƣợc sử dụng trên đồng ruộng nƣớc ta vào khoảng 30.000-40.000
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
tấn/năm. Tuy vậy, việc lạm dụng HCBVTV đã và đang ảnh hƣởng nghiêm trọng
Comment [CNTT4]: thay bằng dạng [số TLTK].
đến môi trƣờng sinh thái của các vùng canh tác nông nghiệp ở nƣớc ta. Thực trạng
sử dụng HCBVTV tràn lan, bừa bãi, không rõ nguồn gốc, hoá chất cũ, không còn
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
đƣợc phép lƣu hành, hoá chất rẻ tiền không đảm bảo chất lƣợng vẫn đang tràn lan
trên thị trƣờng và chƣa thực sự có biện pháp giải quyết triệt để nào. Ngoài ra, ngƣời
nông dân thiếu kiến thức về việc sử dụng HCBVTV đúng cách, họ thƣờng xuyên sử
dụng thuốc không rõ nguồn gốc, không đúng liều lƣợng, không đủ thời gian cách
lily. Những vấn đề này khiến cho tình trạng ô nhiễm HCBVTV không ngừng gia
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
tăng cả về phạm vi và mức độ. Bên cạnh đó, còn có một nguyên nhân không kém
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
phần quan trọng làlà do thiếu sự quản lý phù hợpvới vấn đề chảy tràn HCBVTV
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
chảy tràn trong khi đổ đầy, pha chế và làm sạch dụng cụ bơm phun. Trên thực tế,
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
vẫn còn khoảng 2% lƣợng HCBVTV đọng lại trong dụng cụ sau mỗi lần phun thuốc
và hầu hết nƣớc sau khi tráng rửa thƣờng đƣợc đổ trực tiếp vào các lƣu vực lân cận
nhƣ ao, hồ, sông, suối hoặc đổ trực tiếp trên đồng ruộng hoặc bãi đất hoang, gây ô
nhiễm nguồn nƣớc mặt và nƣớc ngầm.
HTrong khi đó, hệ thống đệm sinh học (biobed) có nguồn gốc từ Thụy Điển
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
là một giải pháp đƣợc khuyến khích sử dụng trong việc xử lí lý ô nhiễm các nguồn
điểm nói trên. Biobed là một hệ thống đơn giản, chi phí thấp đƣợc lắp đặt ngay tại
vùng canh tác nông nghiệp nhằm thu gom và phân hủy HCBVTV từ việc tráng rửa
dụng cụ bơm phun. Biobed ban đầu gồm ba hợp phần chứa trong một hố sâu 60 cm:
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
12
(i) một lớp đất sét ở phía dƣới (dày 10 cm), (ii) hỗn hợp sinh học (biomix) của rơm,
than bùn và đất mặt với tỉ lệ 2:1:1 về thể tíchkhối lƣợng (dày 50 cm), và (iii) một
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
lớp cỏ che phủ bề mặt. Trong đó hợp phần biomix đóng vai trò quan trọng nhất
trong hoạt động phân hủy HCBVTV của biobed. Chính nhờ sự đơn giản, nguyên
liệu dễ kiếm, dễ làm, đến nay biobed đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng ở rất nhiều
quốc gia trên thế giới nhƣ Thụy Điển, Bỉ, Anh, Ý, Pháp, Trung Quốc và Brazil. Kết
quả nghiên cứu sau nhiều năm tại các quốc gia khác nhau đã cho thấy việc sử dụng
biobed có thể phân hủy đƣợc các loại HCBVTV khác nhau, sau 1 tháng đƣa vào sử
dụng đã có thể phân hủy tới trên dƣới 80% lƣợng hoá chất đƣợc đƣa vào. Tuy
nhiên, biobed đƣợc đƣa vào áp dụng tại mỗi nƣớc có những thay đổi về cấu tạo,
thiết kế và vận hành cho phù hợp với điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác đặc
trƣng, các yêu cầu cụ thể (chi phí) và đặc biệt là sự sẵn có về nguồn nguyên liệu,
nguồn giống vi sinh vật cho biomix [11].
Vì vậy, với mục tiêu tối ƣu hóa hệ thống biobed để có thể triển khai ứng
Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0,5"
dụng trong điều kiện nƣớc ta, trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi đặt vấn đề
“Nghiên
cứu
đệm
sinh
học
trong
phân
hủy
HCBVTV
(ChlopyrifosChlorpyrifos)”.
Formatted: Vietnamese (Vietnam)
Luận văn gồm các nội dung nghiên cứu sau:
Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0,5"
1. Chuẩn bị và khảo sát một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix.
2. Khảo sát các đặc tính sinh học của các biomix.
Formatted: Font color: Auto
3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzyme phân
huỷhủy lignin của các biomix.
4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của điều kiện phân huỷhủy đến khả năng phân hủy
HCBVTV (ChlopyrifosChlorpyrifos) của các biomix.
5. Nghiên cứu sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của
Formatted: Justified
mô hình biobed trong phòng thí nghiệm.
Formatted: Font: Times New Roman
13
Formatted: Justified
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
14
